钢结构习题答案Word格式.docx

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（1）截面特性

查型钢表得HM294×

8×

12的截面特性如下：

A=73.03cm2，ix=12.5cm，iy=4.69cm

（2）验算强度

（满足）

（3）验算构件整体稳定

依题意可知：

，，

（a类）查得

（b类）查得

经验算，该柱的强度和整体稳定满足要求。

作业二：

试计算下图所示两种焊接工字钢截面（截面面积相等）轴心受压柱所能承受的最大轴心压力设计值和局部稳定，并作比较说明。

柱高10m，两端铰接，翼缘为焰切边，钢材为Q235。

第一种截面：

（1）算截面特性

，

（2）由整体稳定确定承载力

由查b类截面得

（3）验算局部稳定

故该截面柱承载力为3518kN。

第二种截面：

（1）计算截面特性

（满足）

故该截面柱承载力为2898k。

作业三：

一焊接工字型截面等截面简支梁，跨中承受集中荷载P=300kN（包含梁自重），钢材为Q235，梁的跨度和几何尺寸如图所示，支座处和集中荷载作用处都设置支承加劲肋，试验算该梁的正应力、剪应力和折算应力是否满足要求，并指明相应的计算位置。

（1）计算截面特性：

；

（2）验算正应力：

梁跨中集中力作用点处弯矩最大，正应力最大值位于该截面的最外翼缘处。

因为，故

（3）验算剪应力：

梁中所有截面上的剪力相等，其剪应力最大值位于腹板中部。

（4）验算局部压应力：

梁跨中集中力F=3000kN和支座处集中力F=150kN，但是有设置支撑加劲肋，因此无需验算腹板与翼缘相交处的局部压应力。

（5）折算应力：

梁跨中集中力作用点处既有弯矩又有剪力，腹板与翼缘相交处既有较大剪应力又有正应力，需验算其折算应力

或

经验算，该梁的强度满足要求。

作业四：

焊接简支工字型梁（图示）上翼缘受均布荷载作用，其设计值q=40kN（包括自重），跨度为10m，跨中5m处梁上翼缘有简支侧向支撑，材料为Q345，f=310N/mm2，试验算该梁的整体稳定是否满足要求？

（1）判断是否需要验算整体稳定

因为，应验算整体稳定。

（2）计算截面特性

，

又已知，

故梁满足稳定要求。

作业五:

一连接如下图所示，承受荷载设计值N为2000kN，钢材为Q235钢，手工焊，不考虑弧坑影响，三面围焊，试确定该连接中所需的最小焊脚尺寸hf。

每条端缝所承担的力为N1，则

每条侧缝所承担的力为N2，则

由题意，得

解得hf≥7.4mm

又由

所以取hf＝8mm

作业六

计算图示连接的焊缝长度。

已知N=600kN（静力荷载设计值），手工焊，焊条E43型，hf=8mm，ffw=160N/mm2。

取

作业七

两截面为－20×

340的钢板，采用双盖板和普通螺栓拼接（见下图），螺栓为M22，d0=24mm，钢材为Q235，f=205N/mm2，fvb=140N/mm2，fcb=305N/mm2，试问此连接能承受多大的轴心力N？

⑴由螺栓连接确定N

单个螺栓受剪承载力设计值为

单个螺栓承压承载力设计值为

⑵由连接板件的净截面强度确定N

1-1净截面面积为

故该连接最大轴心力为957.6kN。

作业八:

如图所示双盖板螺栓连接采用Q235B级钢材，C级螺栓直径d=20mm，d0=21.5mm，承受轴心力F=1000kN，试验算该连接是否满足承载力要求。

⑴验算螺栓连接强度

每个螺栓受力：

⑵验算连接板件净截面强度

经比较，20mm连接钢板为薄弱构件，受力为N的截面有

1-2-3：

1-4-2-3

1-4-2-5-3：

故该连接满足承载力要求。